Nuestra fábrica ha introducido un centro de mecanizado de cinco ejes, lo que permite el moldeado de piezas complejas de una sola vez.

El centro de mecanizado integra un sistema de control simultáneo de cinco ejes soportado por tablas rotativas de alto torque. El software CAD/CAM con simulación Toolpath se utilizó para predefinir secuencias de corte. Los accesorios para el trabajo se diseñaron para minimizar la vibración y mejorar la repetibilidad.

La validación del proceso se basó en pruebas de producción interna utilizando muestras de acero inoxidable 304, aluminio 7075 y titanio TI-6Al-4V. Los puntos de referencia de referencia se extrajeron de las pruebas de precisión geométrica ISO 230-1 e informes anteriores de rendimiento de la industria.

La precisión se midió utilizando una máquina de medición de coordenadas (CMM, Zeiss Contura). La rugosidad de la superficie fue evaluada por el perfilómetro Mitutoyo. El análisis estadístico aplicó ANOVA para comparar la varianza entre múltiples parámetros de corte. Todos los métodos fueron diseñados para garantizar la reproducibilidad completa.

La Tabla 1 compara las desviaciones en las tolerancias de posición del agujero entre los tres ejes y el mecanizado de cinco ejes. La configuración de los cinco ejes logró consistentemente tolerancias dentro de ± 5 μm, en comparación con ± 15 μM para los tres ejes.

Tabla 1: Comparación de tolerancia a la posición del agujero

Las lecturas de profilómetro indicaron un valor de RA de 0.6 μm en piezas de cinco ejes versus 1.4 μm en tres ejes, lo que demuestra un acabado mejorado debido a la orientación de herramienta optimizada.

En promedio, el tiempo de mecanizado se redujo en un 25% ya que se eliminaron múltiples configuraciones. La Figura 1 ilustra las duraciones comparativas de mecanizado en los tipos de piezas.

(Figura 1: Comparación del tiempo de ciclo entre el mecanizado de tres ejes y cinco ejes)

Las ganancias de precisión se atribuyen a un reposicionamiento reducido y a la capacidad de mantener la orientación de la herramienta perpendicular a la superficie de corte. El acabado superficial mejorado resulta de la desviación de la herramienta minimizada y el compromiso optimizado.

Las pruebas se limitaron a piezas pequeñas a medianas en condiciones de fábrica controladas. Se requiere una validación adicional para la producción en masa de alto volumen y las aleaciones ultra dura.

La adopción de centros de cinco ejes permite a los fabricantes consolidar los flujos de trabajo, reducir la intervención humana y lograr un mayor rendimiento en las industrias que exigen geometrías intrincadas, como cuchillas de turbina o implantes ortopédicos.

El estudio confirma que los centros de mecanizado de cinco ejes mejoran significativamente la precisión dimensional, el acabado superficial y la productividad en comparación con los procesos de tres ejes convencionales. La capacidad de completar geometrías complejas en una sola configuración reduce la acumulación de errores y el costo. La investigación futura debería expandirse hacia ensayos de producción a gran escala y la optimización de estrategias de traje de herramienta adaptativa para materiales exóticos.